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题名毕赤酵母甲酸脱氢酶辅因子特异性改造及应用
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作者
胡力元
刘璐瑶
白仲虎
杨艳坤
金坚
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机构
工业生物技术教育部重点实验室(江南大学)
粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心(江南大学)
江苏省生物活性制品加工工程技术研究中心
江南大学生命科学与健康工程学院
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出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第13期9-16,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFC2100203)
国家轻工技术与工程一流学科自主课题项目(LITE2018-24)。
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文摘
甲酸脱氢酶(formate dehydrogenase,FDH,EC 1.2.1.2)在发酵工业中常被应用于酶法辅因子再生系统。为了改造巴斯德毕赤酵母甲酸脱氢酶(FDH from Komagataella phaffii,Kph FDH)的辅因子特异性并应用于体外NADPH辅因子再生系统,研究基于多序列比对和文献调研的结果,确定了D195、Y196为突变位点,构建了16个突变体,并表征了野生型和突变体的比酶活力和酶促反应动力学。得到最优的NADP+特异性突变体为Kph FDH D195Q/Y196R,其对NADP+的催化效率(k_(cat)/K_(m))为1.967 L/(mmol·s),催化特异性比率[(k_(cat)/K_(m)NADP+)/(k_(cat)/K_(m)NAD+)]为36.426;以NADP+作为辅因子时,对甲酸的催化效率(k_(cat)/K_(m))为0.020 L/(mmol·s)。最后成功将该突变体应用于苯丙酮酸还原胺化反应中的NADPH再生,200 min内几乎完全反应。该研究填补了毕赤酵母FDH辅因子特异性改造方面的研究空白,为发酵工业中NADPH辅因子再生系统应用提供了一种工具酶,同时也为进一步改造该酶的辅因子特异性提供了一种出发突变体。
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关键词
辅因子再生系统
巴斯德毕赤酵母
甲酸脱氢酶
酶促反应动力学
还原胺化反应
NADPH再生
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Keywords
cofactor regeneration system
Komagataella phaffii
formate dehydrogenase
kinetics of enzymatic reaction
reductive amination reaction
NADPH regeneration
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分类号
TS201.25
[轻工技术与工程—食品科学]
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